Номер 3, страница 18 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

Вопросы и задания. Параграф 3. Вывод простейшей формулы вещества. Глава 1. Стехиометрия. Количественные отношения в химии - номер 3, страница 18.

Условие.

3. Установите простейшую формулу оксида серы, в котором масса серы равна массе кислорода.

Решение.

Решение 2.

Установите простейшую формулу оксида серы, в котором масса серы равна массе кислорода.

Дано:

Оксид серы: $S_xO_y$

$m(S) = m(O)$

Атомная масса серы (округленная): $A_r(S) \approx 32$

Атомная масса кислорода (округленная): $A_r(O) \approx 16$

Молярная масса серы: $M(S) \approx 32$ г/моль

Молярная масса кислорода: $M(O) \approx 16$ г/моль

Найти:

Простейшую формулу оксида серы ($S_xO_y$), то есть соотношение индексов $x:y$.

Решение:

Простейшая (эмпирическая) формула химического соединения показывает соотношение числа атомов (или количества вещества в молях) каждого элемента в соединении. Обозначим искомую формулу как $S_xO_y$, где $x$ и $y$ — целочисленные индексы.

Соотношение индексов в формуле равно соотношению количеств вещества (числа молей) элементов:

$x : y = n(S) : n(O)$

Количество вещества ($n$) каждого элемента вычисляется по формуле:

$n = \frac{m}{M}$

где $m$ — масса элемента, а $M$ — его молярная масса.

По условию задачи, массы серы и кислорода равны. Для удобства расчетов можно принять их массы равными, например, 100 г, или же просто обозначить их одной переменной $m_{эл}$.

$m(S) = m(O) = m_{эл}$

Теперь рассчитаем количество вещества для каждого элемента:

$n(S) = \frac{m(S)}{M(S)} = \frac{m_{эл}}{32 \text{ г/моль}}$

$n(O) = \frac{m(O)}{M(O)} = \frac{m_{эл}}{16 \text{ г/моль}}$

Найдем соотношение количеств вещества:

$x : y = n(S) : n(O) = \frac{m_{эл}}{32} : \frac{m_{эл}}{16}$

Можно сократить $m_{эл}$ в обеих частях соотношения, так как оно одинаковое:

$x : y = \frac{1}{32} : \frac{1}{16}$

Чтобы привести соотношение к целым числам, разделим оба числа на наименьшее из них ($\frac{1}{32}$):

$x : y = (\frac{1}{32} \div \frac{1}{32}) : (\frac{1}{16} \div \frac{1}{32})$

$x : y = 1 : (\frac{1}{16} \cdot 32)$

$x : y = 1 : \frac{32}{16}$

$x : y = 1 : 2$

Таким образом, на 1 атом серы в этом оксиде приходится 2 атома кислорода. Следовательно, простейшая формула оксида — $SO_2$.

Ответ: Простейшая формула оксида серы — $SO_2$.